Umeåfysiker testar ljusets egenskaper

Fyra fysiker vid Umeå universitet planerar tillsammans med forskare vid Rutherford Appleton-laboratoriet ett stort experiment om ljusets egenskaper. Forskningen har uppmärksammats av American Institute of Physics – något som är få förunnat. Umeåforskarna Gert Brodin, Joakim Lundin, Erik Lundström och Mattias Marklund har mycket framgångsrikt inlett ett samarbete med det välrenommerade Rutherford Appleton-laboratoriet (RAL), Oxford, England. Vid RAL skall ett av världens kraftfullaste lasersystem, Astra-Gemini, färdigställas 2007. Samarbetet, där de unika experimentanläggningarna vid RAL kommer att användas, har nu fått en flygande start. Umeåfysikerna har planerat ett detaljerat experiment tillsammans med fyra forskare från RAL, för att testa grundläggande fysikteori om ljusets egenskaper. Normalt beter sig ljus enkelt och ljusstrålar kan korsa varandra utan att påverkas. Vid de höga effekter (en miljon miljarder watt) som Astra-Gemini producerar förutsäger å andra sidan modern fysikteori att ljuspartiklar, d.v.s. fotoner, kan spridas i nya riktningar på grund av det s.k. kvantvakuumet. I detta kvantvakuum kan partiklar uppstå och förintas under korta tidsrymder, i ett annars fullständigt tomrum. Laserljuset kan då krocka med dessa partiklar, något som ger upphov till ljus i nya riktningar. Gruppens beskrivning av hur man bör gå tillväga för att på bästa sätt kunna mäta effekterna av detta kvantvakuum har nu uppmärksammats av American Institute of Physics, en sammanslutning av tio vetenskapliga samfund, däribland Amerikanska fysikersamfundet, Amerikanska optiksamfundet och Amerikanska astronomisamfundet. Artikeln finns att läsa på http://www.aip.org/pnu/2006/768.html. Resultaten av mätningarna är av betydelse för vår förståelse av grundläggande fysikaliska lagar och principer. De kan kanske också sprida ljus över den s.k. mörka materien, en form av materia som bara märks genom dess gravitation och som behövs för att förklara den observerade rotationen hos galaxer. Experimentet kan även utgöra en grund för experiment kring s.k. Hawking-strålning, en mycket svag strålning som avges från svarta hål, och som förutsades av fysikern Stephen Hawking på 1970-talet. Resultaten publicerades nyligen i facktidskriften Physical Review Letters, se http://link.aps.org/abstract/PRL/v96/e083602. För ytterligare information, kontakta: Mattias Marklund, docent vid institutionen för fysik Telefon: 090-786 77 17, 0705-177 286 E-post: mattias.marklund@physics.umu.se